Az atomok az alapvető építőelemek, amelyek magukban foglalják az univerzum összes anyagát. A periódusos rendszer minden eleme egyedi szerkezetű atomokból áll. Az elemek az atom építőköveiktől függően különböző fizikai tulajdonságokat kapnak. Maguk az atomok az adott elemtől függően különböző számú protonból, neutronból és elektronból állnak. Ezen különálló szubatomi részecskék mindegyikének megvannak a maga egyedi tulajdonságai.
A Nucleus
Az atom magja az atom tömegének többségét tartalmazza, protonokból és neutronokból áll, amelyeket együttesen nukleonoknak nevezünk. A sokkal könnyebb elektronok az atomjuk körül keringenek. Az atom magját alkotó protonok és neutronok száma meghatározza az atom tömegszámát, amelyet néha „nukleonszámnak” is neveznek.
A protonok
A protonok pozitív töltésű részecskék, amelyek az atommagban találhatók. A neutronok mellett a protonok teszik ki az atom teljes tömegének túlnyomó részét. Az atomok protonjainak teljes száma képviseli az atom állandó atomszámát. Az egyes protonok súlya 1,0073 a szén-12 skálán, ez az a skála, amely az atomok relatív tömegét méri.
A neutronok
A neutronok semleges töltésű részecskék, amelyek egy atom magját megosztják a protonokkal. A szén-12 skálán 1,0087-nél a neutronok annyira hasonlítanak a protonokra, hogy a két részecskének gyakran azonos az általános súlya: relatív tömege 1. Ahol az egyes elemek protonjainak száma állandó szám, a neutronok száma változhat. Emiatt az elem tömegszáma atomonként változhat.
Az elektronok
Az elektronok negatív töltésű részecskék, amelyek az atom körül keringenek. Ezek a részecskék sokkal könnyebbek, mint a protonok és a neutronok, relatív tömege 1/1836 a protonok tömegétől. Az elektronok a mag körül olyan szintek körül keringenek, amelyeket gyakran „energiaszinteknek” neveznek. Ezen szintek mindegyike megtarthatja a meghatározott számú elektron, az első szint a legközelebb van a maghoz, a következő szintek pedig tovább és tovább el. Az atomok energiaszintjeinek száma az elektronok teljes számától függ. Az elektronok mindig az elérhető legalacsonyabb szinten helyezkednek el a pályán.